UNIVERSITE DU QUEBEC A CKICOUTfMI

ETBDÉ SE m ZONE DE TRANSITION ENTRE LÀ FORMATION DE WACÛNICHI

ET LÀ FORMATION IDE dLMAN, GROUPE DE ROY, CHIB0U6AMAU. QUEBEC,

par

JACQUES BELANGER

DEPARTEMENT DES SCIENCES APPLIQUÉES

MEMOIRE PRESENTE EN VUE DE L'OBTENTION

DE LA MAITRISE EN SCIENCES APPLIQUEES

SEPTEMBRE 1979

bibliothèquePaul-Emile-Bouletj

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COMPILATION GEOLOGIQUE

DU SECTEUR SUD DU LAC WACONICHI

COMPILATION PAR JACQUES BELANGERJ97Ba partir de* travaux de

Cat* | 75 | / 2 ouett Richardsonordion

Duquette I 64 1/4 NW RoyMathieu, I 66 1/4 NE, Roy

FIGURE 1

CARTE DE LOCALISATION DE LA ZONE D'ETUDE

30

f._65i--j-��

74,5O'15'

4947km

49'477430 74'

RESUME

L'étude d'une région située à vingt (20) kilomètres au nord de

Chibougamau indique que la zone de transition entre deux formations du

Groupe de Roy, la Formation de Waconichi et la Formation de Gilman, est

caractérisée par une interstratification des lithologies des deux forma-

tions. Le métaporphyre à quartz et à feldspath que nous retrouvons dans

la partie supérieure de la zone de transition montre des relations discor-

dantes par rapport aux métabasaltes à la base de la Formation de Gilman.

Cette roche porphyrique felsique n'est donc pas relié aux lithologies de

la Formation sous-jacente de Waconichi.

L'étude microscopique des diverses lithologies permet entre autre

d'identifier le caractère pyroclastique du métatuf feldspathique qui cons-

titue l'unité principale de la Formation de Waconichi. De plus cette étu-

de microscopique fait ressortir les principales caractéristiques permettant

de bien différencier entre le métaporphyre à quartz et à feldspath et le

métatuf feldspathique. Au niveau de la géochimie il est possible de bien

caractériser chacune des lithologies rencontrées ce qui renforce la dis-

tinction entre le métaporphyre à quartz et à feldspath et le métatuf felds-

pathique; le premier étant de composition rhyolitique et l'autre à forte

tendance dacitique. Les métabasaltes, tant qu'à eux, montrent un enri-

chissement en fer ce qui, associé à la présence de métabasaltes à varioles,

attire l'attention sur une étude des laves variolitiques archéennes.

I I

Le métaporphyre à quartz et a feldspath est donc considéré comme

un faciès intrusif dans les métabasaltes à la base de la Formation de

Gilman. De ce fait, nous pensons que ce métaporphyre n'a joué aucun rôle

dans l'évolution du volcanisme lors du passage de la Formation de Waconichi

à celle de Gilman. Un rapprochement est tenté avec les roches felsiques de

la Formation de Blondeau du Groupe de Roy ce qui nous amène à l'hypothèse

que ce métaporphyre à quartz et à feldspath pourrait être dérivé des con-

duits nourriciers du second volcanisme acide de la région. Ce second cy-

cle est représenté par la Formation de Blondeau.

TABLE DES MATIERES

PAGE

INTRODUCTION I

Situation géographique 1Object i fs du trava il 2Méthode de trava il 3Travaux antérieurs 3Remerciements 5

GEOLOGIE REGIONALE 7

GEOLOGIE LOCALE ET RELATIONS STRAT IGRAPHI QUES 11

Géologie 1 oca le 11

Rel at ions s trat i graph iques 15

PETROGRAPHIE 23

Métabasaltes 23Meta tuf s basai tiques 2kMeta gab bros 2^Dyke ma fi que 25Métatuf 25Métatuf cherteux 28Meta tufs fel dspath iques 28Métaporphyres à quartz et à feldspath . 36

GEOCHIMIE kO

I ntroduction kOClassification chimique 50Comparaison chimique du métatuf feldspathique et du métapor-phyre à quartz et à feldspath 55Compara i son régionale 55

- métabasal tes 55- métatuf feldspathique et métaporphyre à quartz et à

feldspath 59

CONCLUSION 66

REFERENCES 70

I V

TABLE DES MATIERES (suite)

PAGE

APPENDICES 721- Correspondance des numéros d'échantillons analysés 732- Description des échantillons analysés 76

LISTE DES FIGURES

PAGE

Localisation de la zone d'étude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Compilation géologique du secteur sud du lac Waconichi . . . . . 12

Sectiongéologique lelongde la routedu lacwaconichi .... 14

Géologie de la partie supérieure de la zone de transition, à la borne 19 km . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (en pochette)

Exemples des relations de terrain observées entre le méta- basal te et le métaporphyre 2 quartz e t a feldspath.. . . . . . . . 2 O

Localisation des échantillons analysés pour les éléments majeurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1

Diagrame Na OtK O sur Si0 pour l'ensemble des analyses . . . 2 2 2

5 1

Diagramme AFM pour l'ensemble des analyses . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

Diagramme indice de coloration/calcicité du plagioclase . . . . 53

Diagrame indice de coloration/calcicité du plagioclase.. . . 54

1 1 - Diagramme AFM de comparaison entre le métatuf feldspathique de la Formation de Waconichi et le métaporphyre à quartz et à feldspath . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 6

12- D iagramme AFM de compara i son pour la moyenne des ana lyses de métabasal tes.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

13- Diagramme AFM pour les laves variolitiques archéennes ...... 6 1

14- Diagramme Si0 -Ca0 M g O t L F e O t T i 0 2 - N a 2 0 t K p A 1 2 0 j............ 6 2 2

15- Diagramme AFM de comparaison pour les moyennes des analyses du métatuf feldspathique et du métaporphyre 3 quartz et 21 feldspath.. . . .. .. .. . ... . . . . ... ... . .. . . . . . . . . . . . , . . . . 63

16- Illustration de l'hypothèse sur l'origine du métaporphyre 2 quartz et à feldspath ................................... 68

LISTE DES TABLEAUX

PAGE

1- Analyses modales pour le métatuf feldspathique 31

2- Analyses modales pour le métaporphyre à quartz et à feldspath 38

3~ Principales observations microscopiques permettant de carac-tériser le métatuf feldspathique et le métaporphyre à quartzet à feldspath 39

k- Analyses chimiques des métatufs fel dspath iques ^2

5- Minéraux normatifs dos métatufs fel dspathi ques ^3

6- Analyses chimiques des métaporphyres à quartz et à feldspath. ^

7~ Minéraux normatifs des métaporphyres à quartz et à feldspath. ^5

8- Analyses chimiques du métatuf acide de la zone principale... ^6

9- Minéraux normatifs du métatuf acide de la zone principale... ^7

10- Analyses chimiques des métabasaltes et métagabbro de la zoneprincipale ^°

11- Minéraux normatifs des métabasaltes et métagabbro de la zone

.pr i nci pa le ^9

12- Analyses chimiques moyennes pour les métabasaltes 58

13- Analyses chimiques pour les laves variolitiques archéennes.. °®

]k- Analyses chimiques moyennes pour les lithologies felsiques et

analyses individuelles de la Formation de Blondeau °^

LISTE DES PLANCHES

PAGE

I- Métabasaltes variolaires ^°

II- Métabasaltes à coussinets ''

III- Relations spatiales discordantes entre le métabasalte et

le métaporphyre à quartz et a feldspath '°

'.V- A) Relation spatiale, discordante entre le métabc~ôa1 .e

et le métaporphyre à quartz et à feldspath ^'

B) Litage sub-vertical dans le métatuf acide 1̂

V- Métagabbros à texture blastooph i t i que 26

VI- A) Li tage dans le métatuf acide 2/

B) Litage granulométrique avec granoclassement dans le mé-tatuf cherteux 2/

VII- Variation du degré d'altération des phénocristaux de felds-path dans le métatuf fel dspathique 30

VIII- Comparaison illustrant le caractère pyroclastique du méta-tuf fel dspathi que 32

IX- Comparaison illustrant le caractère pyroclastique du méta-tuf feldspath ique 33

X- Comparaison illustrant le caractère pyroclastique du méta-tuf fel dspathique ^

XI- Comparaison illustrant le caractère pyroclastique du méta-tuf fel dspathique 35

XII- Métaporphyre à quartz et à feldspath 37

INTRODUCTION

Situation géographique

Les formations géologiques faisant l'objet de cette étude sont s i -

tuées à environ vingt kilomètres au nord de la ville de Chibougamau. Cet-

te dernière est sise à 515 kilomètres au nord de Montréal (figure 1 ) .

La région étudiée couvre une superficie d'environ cinq kilomètres

carrés à 1'extrémité nord du canton Roy et dans la partie du canton Ri-

chardson au sud du lac Waconichi. L'accès y est très facile par la route

167 qui part de Chibougamau en direction du lac A l b a n e l .

Objectifs du travail

Cette étude a été entreprise dans le but de déterminer la nature de

la zone de transition entre la Formation de Waconichi et la Formation de

Gilman. L'analyse des relations spatiales dans cette zone de transition

permettra l'identification des différentes unités lithologiques et aidera

à préciser le rôle joué par les roches porphyriques felsiques.

Des études pétrographiques et géochimiques nous feront m i e u x c o n n a î -

tre les unités des différentes formations ce qui nous donnera la possibili-

té de les comparer aux unités des formations déjà décrites dans la litté-

rature.

Méthode de travai1

Cette étude, comprenant des travaux de terrain et de laboratoire,

a débuté en août 1976 par une cartographie détaillée (l;600) de la zone

principale d'affleurements (figure 2 ) . Cette cartographie a été suivie

par de nombreux cheminements autour de la zone principale. Ce travail

de terrain a servi à récolter quelques 200 échantillons pour étude en

1aboratoi re.

Le travail de laboratoire sur ces échantillons a permis d'en sélec-

tionner 90 pour l'étude pétrographique plus précise des différentes li-

thologies à l'aide de lames minces. Cette étude pétrographique conduisit

à la préparation de 21 échantillons pour analyses chimiques de roche tota-

le pour les éléments majeurs.

Tout le travail de préparation et d'analyse des échantillons a été

effectué dans les locaux du Module des Sciences de la Terre de l'Universi-

té du Québec à Chicoutimi.

Travaux antérieurs

M y a déjà plus d'un siècle, en 1870, la région de Chibougamau était

visitée par James Richardson qui découvrit les premières traces de minéra-

lisation. Cependant il faut attendre en 19^2 pour que Kindle parcoure la

région du Lac Waconichi dans un travail de reconnaissance qui s'étendait

jusqu'à l'ouest du lac Mistassini. Mais ce n'est que Duquette (1964) qui

débuta les travaux dans le voisinage immédiat de la zone d'étude; ses

travaux se situaient dans le quart nord-ouest du canton Roy. Il identifia

un assemblage volcanique basai et introduisit la Formation du lac Blondeau

pour les sédiments volcanogéniques concordant avec l'assemblage basai.

Duquette continua son travail avec Mathieu (Duquette et Mathieu, 1966) sur

le quart nord-est du canton de McKenzie, Ils séparèrent l'assemblage vol-

canique basai de Duquette (196*0 en Formation du lac Waconichi à la base

suivie par la Formation du lac Gilman; la première comprenant des roches

pyroclastiques et la seconde, des laves andésitiques et basaltiques. Ils

conservèrent la Formation du lac Blondeau pour coiffer les roches volcani-

ques. Mathieu ( 1966), dans sa compilation de la géologie du quart nord-

est du canton Roy, resta fidèle à cette succession des trois formations

(Duquette et Mathieu, 1966) tout en y incluant les lithologies propres a

sa région.

Après ses nombreux relevés cartographiques, Duquette publie en 1970

une étude spéciale sur la stratigraphie de 1'Archéen dans la région de Chi-

bougamau. Il considère un assemblage de roches vertes et un assemblage

granitique. Son assemblage de roches vertes comprend des formations vol-

caniques ainsi que les formations volcano-sédimentaires associées avec

lesquelles il forme le Groupe de Roy. Nous y retrouvons de la base au

sommet: la Formation de Waconichi, la Formation de Gilman et la Formation

de.Blondeau. Ces formations ont déjà été introduites dans les rapports

de Duquette (196*0 et de Duquette et Mathieu (I966). Duquette (1970)

met aussi en évidence une série d'intrusions mafiques dans le Groupe de

Roy.

Quelques années plus tard, les travaux reprennent dans la région

immédiate d'étude avec la cartographie de Caty (1975 > 1977) dans le can-

ton de Richardson. Il y trouva les formations du Groupe de Roy (Duquette,

1970) tout en réduisant considérablement l'épaisseur de la Formation de

Waconichi. De plus Caty introduisit deux nouvelles unités: une unité

volcanoterrigène, la Formation de Bordeleau qu'il situe au sommet du Grou-

pe de Pxoy et une unité sédimentaire reposant en discordance sur le Groupe

de Roy: la Formation de Chebistuan, il releva également la présence d'une

intrusion gran i toi'de, le complexe de la rivière Barlow.

Tout récemment Cimon (1979) donna une mise à jour de la stratigraphie

archéenne dans la région de Chibougamau. Nous y retrouvons le Groupe de

Roy riche d'une nouvelle formation soit la Formation d'Obatogamau, à sa

base. Reposant en discordance régionale sur le Groupe de Roy, nous avons

la Formation de Stella essentiellement sédimentaire et la Formation de

Hauy sédimentaire et volcanique. Ces deux dernières formations constituent

le Groupe u Opémiska.

Remerciements

Tout d'abord j'aimerais exprimer toute ma gratitude à M. Jean-Louis

Caty pour sa constante attention, sa grande disponibilité et son étroite

collaboration tout au long de ce travail de recherche. Je suis également

extrêmement reconnaissant envers MM. Gérard Woussen et Edward Chown pour

les précieux conseils qu'ils m'ont donnés aux différentes étapes de ma

recherche.

Je veux ici remercier le personnel du Module des Sciences de la Terre

de l'Université du Québec à Chicoutimi qui, à plusieurs reprises, fut

d'une aide indispensable à la réalisation de mes travaux. Mes remercie-

ments s'adressent aussi au Ministère des Richesses Naturelles du Québec,

service des gîtes minéraux, pour sa contribution financière et technique

lors du travail sur le terrain.

En terminant, je tiens à remercier mon épouse pour sa compréhension

et ses conseils lors de la rédaction de ce mémoire.

GEOLOGIE REGIONALE

Toutes les roches de la région sont d'âge archéen et font partie

de la Province du Supérieur. Ces roches ont subi les effets de 1'orogénie

Kénorienne (Stockwell, 1968).

Les roches de la ceinture de Chibougamau forment un assemblage vol-

canosédimentaire qui s'étend, en direction est-ouest, sur plus de kkO ki-

lomètres par 25 à 100 kilomètres de largeur (Allard, 1976). Elles consti-

tuent la limite est de la ceinture de roches vertes Matagami-Chibougamau,

tronquée à l'est par le "Front Grenville" d'orientation NE-SW.

Cimon (1979) mentionne que les unités lithologiques de la région

ont été rassemblées en deux groupes, soit le Groupe de Roy et le Groupe

d'Opémi ska.

Le Groupe de Roy est entièrement constitué de roches volcaniques

divisées en quatre formations. Ces formations représentent l'évolution

de deux cycles volcaniques; nous avons de la base au sommet, pour le pre-

mier cycle, les Formations d'Obatogamau et de Waconichi tandis que le se-

cond cycle comporte les Formations de Gilman et de Blondeau. La Formation

d'Obatogamau comprend plus de 3000 mètres de basaltes porphyriques et

coussinées et des filons-couches comagmatiques (Cimon, 1979)- La Forma-

tion de Waconichi est essentiellement felsique, on y rencontre des

rhyolites porphyriques, des pyroclastiques felsiques, des tufs, quelques

laves mafiques, des cherts (Cimon, 1979), et au sommet un horizon de forma-

tion de fer exhalative (Al lard, 1976). Le tuf felsique est nettement prédo-

minant et se retrouve majoritairement sous la forme d'un tuf à cristaux et

à fragments de roche (Duquette, 1 9 7 0 ) . La Formation de Gilman constitue

la grande majorité du second cycle volcanique et repose en concordance sur

le cycle précédent. Elle est beaucoup moins diversifiée que la formation

sous-jacente et comprend uniquement des métabasaltes à coussinets et des

filons-couches de gabbro-diorite (Duquette, 1970). Selon Al lard (1976), il

y a quelques horizons de brèche à coussinets et de minces lentilles inter-

coulées de tuf; de plus les coulées les plus épaisses montrent une accumu-

lation de phénocr i staux de plagioclase à la base.- De façon générale l'en-

semble de la formation montre à la base des caractéristiques plus mafiques

et chloritiques tandis que vers le sommet ces caractéristiques deviennent

andésitiques et actinol itiques (Allard, 1976). Toujours selon Allard

(1976), la Formation de Gilman montre quelques variations régionales, elle

deviendrait moins épaisse et de nature plus pyroclastique en s'éloignant

du centre volcanique, c'est-à-dire en se dirigeant vers l'est, l'ouest et

le sud de la région. Les filons-couches de gabbro sont assez importants

et pourraient contribuer pour près du quart de l'épaisseur totale de la

formation (Allard, I976). La Formation de Blondeau qui représente la fin du

deuxième cycle volcanique et le sommet du Groupe de Roy est considérée par

Cimon (1979) comme une séquence volcanosédimentaire, de 1000 mètres au

maximum, comprenant des rhyolites, des agglomérats, des tufs felsiques,

des tufs cherteux et graphiteux, des shales et des greywackes., et quelques

dépôts stratiformes riches en sulfure. Dans le secteur Nord, Caty (1978)

identifia une séquence volcano-sédimentaire au-dessus de la Formation de

Blondeau, soit la Formation de Bordeleau qui occupe la zone axiale du syn-

clinal de Wacon ich i.

Une des principales caractéristiques de la Formation de Blondeau est

la présence de filons-couches mafiques à ultramafiques. Ils sont au nombre

de trois et montrent une différenciation interne et une différenciation

1 'un par rapport a 1 'autre. Ce sont de la base au sommet de la formation

les filons-couches de Roberge, de Ventures et de Bourbeau (Al lard, 1976).

Ces trois filons-couches ont été regroupés sous le nom de Complexe de Cum-

mings (Duquette, 1977). Une autre masse importante, intrusive dans le Grou-

pe de Roy, est le Complexe du Lac Doré, situé stratigraphiquement au-des-

soui du Cr.Tiplexe de Cummings, au niveôu d^ la base de la Formation de G M -

man.

Au-dessus du Groupe de Roy, nous retrouvons un assemblage sédimentai-

re séparé de celui-ci par une discordance angulaire. Cet assemblage cons-

titue le Groupe d'Opémiska qui a été divisé au sud de Chibougamau en deux

formations: à la base la Formation de Stella et au sommet la Formation de

Hauy. La Formation de Stella est uniquement sédimentaire tandis que la

Formation de Hauy comporte des unités volcaniques et sédimentaires (Cimon,

1979)- Dans le secteur nord, nous retrouvons uniquement la Formation de

Chébistuan qui est une séquence de roches sédimentaires terrigènes représen-

tant le Groupe d'Opémiska (Caty, 1978).

Les roches sédimentaires du Protérozoique sont regroupées dans la For-

mation de Chibougamau qui repose en discordance sur le Groupe de Roy. Nous

retrouvons cette formation en cinq lambeaux d'érosion dispersés dans l'en-

semble de la région (Al lard, 1976). De plus, nous observons des masses gra-

nitiques dont les plus importantes sont le Pluton de Chibougamau et le

[0

Pluton d'Opemiska. Il existe également une quantité importante de dykes qui

auraient une certaine importance au niveau de la minéralisation régionale.

Ces dykes sont de composition très v a r i a b l e , passant d'une pyroxénite à un

porphyre à quartz (Al lard, 1 9 7 6 ) .

Au niveau structural, les roches du Groupe de Roy et du Groupe d'Opé-

miska font partie d'un large synclinorium qu'Allard (1976) divise en trois

unités majeures: l'anticlinal de Chibougamau dans la partie centrale de la

région, le synclinal de Chibougamau au nord et le synclinal de Chapais au

sud. Caty (1977) introduisit deux autres structures majeures qui sont 1 'an-

ticlinal de Waconichi au nord du synclinal de Chibougamau suivi par le syn-

cli.ial de Waconichi. En ce qui concerne ies fracturas m a j e u r e s , la région

de Chibougamau montre cinq systèmes différents: le système N E , le système

WNW, le système N-S, le système N-NE et un système de failles directionnel-

les (Cimon, 1973)�

Pour l'ensemble de la région le métamorphisme est au niveau du schis-

te vert. Cependant nous pouvons atteindre le faciès amphibolite en se di-

rigeant vers le sud-est en direction du Front Grenville et en périphérie de

certaines intrusions granitiques.

GEOLOGIE LOCALE ET RELATIONS STRATI GRAPHIQUES

Géologie locale

Une compilation de la géologie du secteur sud du lac Waconichi est

présentée à la figure 2. Nous y retrouvons deux formations du Groupe de

Roy soit la Formation de Waconichi et la Formation de Gilman (Cimon, 1979).

La Formation de Waconichi se retrouve dans .la partie nord de la

région et possède une épaisseur maximum de quelques 2000 mètres. La forma-

tion est adossée dans sa partie inférieure au lac Waconichi et est compo-

sée de métatufs feldspathiques et quartzo-feldspathiques avec quelques pas-

sages de métatufs à blocs et de métagabbros. Une schistosité de plan

axial (SQ) est très fortement développée dans les métatufs de la Formation

de Waconichi. Cette schistosité est observable dans l'ensemble de la ré-

gion mais diminue d'intensité en se dirigeant vers le sud. La Formation

de Waconichi occupe la zone axiale d'un grand pli d'envergure régionale,

l'anticlinal de Waconichi (Caty, 1977) -

Le passage de la Formation de Waconichi à la Formation de Gilman

est marqué par une zone de transition où nous observons 1 ' interstratifica-

tion des lithologies des deux formations. Ces interstratifications sont

bien mises en évidence à la figure 2, surtout dans la partie centre-ouest

où nous avons alternance de métabasaltes et de métatufs feldspathiques.

13

Cette zone de transition est également observable le long de la route

menant au lac Waconichi. La section mesurée le long de cette route (fi-

gure 3) nous montre que la zone de transition s'étend sur près de 400

mètres. Elle est comprise entre la première apparition de métatufs ba-

saltiques et la dernière manifestation du volcanisme acide, un métatuf

cherteux.

La Formation de Gilman couvre toute la partie sud de la région.

Elle comprend essentiellement des métabasaltes et des méta-andésites, une

faible quantité de métatufs basaltiques et de métagabbros. Nous avons

rencontré de façon très locale des métabasaltes variolitiques et des brè-

ches à coussinets.

Dans la partie supérieure de la zone de transition, sur la section

du chemin du lac Waconichi, figure 3, nous observons un metaporphyre

quartzo-feldspathique. Ce metaporphyre se présente en petits affleure-

ments entourés des métabasaltes de la Formation de Gilman. Cependant ces

affleurements sont peu nombreux le long de cette section, ce qui ne nous

permet pas de préciser les relations existantes entre ce metaporphyre et

les lithologies voisines. Etant donné que ces relations sont importantes

pour l'étude de la zone de transition, nous avons effectué la cartographie

détaillée d'une zone à forte densité d'affleurements (zone principale, fi-

gure 2) montrant une bonne exposition du metaporphyre à quartz et à felds-

path.

La géologie de cette zone principale située près de la limite est de

la région est illustrée à la figure 4.

©

«_lac Waconichi

12

11

12

^WT'"']

Eiffl metatuf cherteux

Kllj métagabbros

ES] métaporphyres

92~R1 métatufs à btocs

EHj métabasaltes à coussinets

EHl métabasaltes massifs

I* *l métatufs basaltiques

hr.'l métatufs feldspathiques

barrière242

20

mètres

FIGURE 3 S E C T I O N GÉOLOGIQUE LE LONG DE LA ROUTE DU LAC W A C O N I C H I .

B A S E AU LAC WACONICHI ; SOMMET DIRECTION S .

I: FORMATION WACONICHI 2: ZONE DE TRANSITION 3: FORMATION G I L M A N

15

Relations st.rat igraph iques

La cartographie de la zone principale (figure k) permet de faire

ressortir les relations spatiales entre les différentes lithologies.

L'unité la plus importante est un métabasalte qui se présente sous

deux faciès, soit un métabasalte massif ou un métabasalte à coussinets.

L'attitude des coulées, donnée par les mesures sur les coussinets, est

verticale, d'orientation 085 degrés avec un sommet stratigraphique vers

le sud. Le faciès massif, le plus abondant, est homogène et présente

sur quelques affleurements des varioles de quelques centimètres (planche

I ) . Le faciès à coussinets qui présente des coussinets bien formés dans

son ensemble, montre une certaine variation en montant dans la séquence.

En effet dans la partie nord de la zone les coussinets sont fortement vé-

siculaires, de couleur nettement brunâtre (planche II, A, B) et leur grand

axe varie de quelques 12 centimètres à près d'un mètre. Par contre les

coussinets, plus au sud près de la route d'accès, sont très peu vésiculai-

res, de couleur vert foncé et beaucoup plus étirés. Cependant l'orienta-

tion des coussinets est toujours constante. Les observations de terrain ne

nous permettent pas de déterminer l'épaisseur des différentes coulées mais

il faut noter qu'il existe à quelques endroits, plus particulièrement dans

la partie sud-ouest de la zone, une alternance rapide des deux faciès du

métabasalte à l'intérieur de quelques mètres.

La seconde lithologie en importance est le métaporphyre à quartz et

à feldspath. Etant donné les nombreux affleurements de métaporphyre cette

lithologie est particulièrement propice pour révéler les relations existan-

tes entre le métaporphyre et le métabasalte. Les contacts entre ces deux

lithologies sont très variables. Nous passons de contacts très irréguliers

16

A e t B, M é t a b a s a l t e s v a r i o l a i r e s dans l a p a r t i e n o r d - e s tde l a zone p r i n c i p a l e . Remarquez l e phénomèned ' a g g l o m é r a t i o n des v a r i o l e s .

PLANCHE I

A e t B, Métabasal tes à coussinets dans la p a r t i e no rd -es tde la zone p r i n c i p a l e . Remarquez la présence desvés i cu les r ad ia l es e t du ma té r i e l i n t e r - c o u s s i n e t s

et nettement discordants dans la partie NE à des contacts plus réguliers

et légèrement discordants dans la partie S et NW. L'orientation générale

des coulées de métabasaltes est de 085 degrés, nous retrouvons par contre

de nombreux contacts entre le métaporphyre et le métabasalte d'orientation

070-075 degrés une discordance de l'ordre de 10 degrés existent donc entre

ces deux lithologies. L'ensemble des relations de terrain permet de dé-

montrer qu'il existe une relation spatiale discordante entre les métaba-

saltes et les métaporphyres à quartz et a feldspath (Planche III, IV-A).

De nombreuses observations ponctuelles permettent de donner des exemples

concrets (figure 5 ) �

L? troisième units est un métagabbro que nous retrouvons en m a s ? ? :

lenticulaires dont la plus importante se situe du côté est de la zone car-

tograph iée.

L'unité suivante, quatrième en importance, est un meta tuf acide qui se

présente en minces bandes (1-2 m) montrant un bon litage de l'ordre de 1

cm (Planche IV-B). L'orientation de ces bandes est variable et donne gé-

néralement une direction ENE.

Par la suite nous retrouvons un métatuf cherteux. Ce dernier n'est

présent que dans la partie sud de la zone. Possiblement ces quelques af-

fleurements font partie d'un même horizon.

La dernière unité est représentée par un dyke mafique de faible

épaisseur (1 m) que l'on retrouve dans la partie nord-est de la zone.

C'est le type lithologique le plus jeune de toute la zone cartographiée,

il recoupe le métaporphyre et le métabasalte.

19PLANCHE 1 I 1

A et B, Relations spa t ia lesdiscordantes entre l e méta-basalte (brunâtre) e t le mé-taporphyre à quartz e t àfeldspath ( b l a n c h â t r e ) , ZÛ"ne pr i ne ipa1e .

20

�«.:�:�

3O cm

300 cm

45 cm .

^AÛ1 Métabasaltes Métaporphyres

FIGURE 5 QUELQUES EXEMPLES DES RELATIONS DE TERRAIN OBSERVÉES ENTRE LE MÉTABASALTE

ET LE METAPORPHYRE À QUARTZ ET A FELDSPATH.

PLANCHE IV21

A Re la t i on s p a t i a l e d i sco rdan te en t r e le métabasalte (a ,ve rdâ t re ) e t le métaporphyre à quar tz e t à f e l d s p a t h( b , b l a n c h â t r e ) , zone p r i n c i p a l e .

B L î t age s u b v e r t i c a l dans le méta tu f a c i d e , zone p r i n c i -p a l e . Notez la v a r i a t i o n dans l ' é p a i s s e u r des l i t s .

22

La zone principale se situe donc dans la partie supérieure de la

zone de transition. La Formation de Waconichi y est représentée par le

métatuf acide et le métatuf cherteux, tandis que la Formation de Gilman

regroupe les métabasaltes massifs et à coussinets, les métagabbros, les

métabasaltes variol itiques et, très localement, les métatufs basaltiques

et les brèches a coussinets. Le caractère nettement discordant des méta-

porphyres à quartz et à feldspath indique que ces derniers ne font pas par-

tie de la zone de transition et qu'ils ne peuvent pas être considérés com-

me étant des epanchements de lave reliés au premier cycle volcanique.

PETROGRAPHIE

Dans ce chapitre nous allons essayer de faire ressortir les princi-

pales caractéristiques microscopiques des différentes lithologies rencon-

trées. Cependant puisque notre intérêt porte surtout sur le métatuf felds-

pathique et le métaporphyre à quartz et à feldspath, nous nous attarderons

davantage aux caractéristiques de ces lithologies et aux critères qui

nous permettront de les différencier.

Métabasaltes

Les métabasa1 tes que nous avons étudiés se présentent en deux gran-

des catégories soit les métabasa1 tes massifs et les métabasa1 tes a

coussinets. Ils se retrouvent essentiellement dans la demie sud de la ré-

gion mais les coussinets les mieux préservés sont visibles dans la partie

nord-est de la zone principale. Une autre particularité de la zone prin-

cipale est de montrer quelques affleurements de métabasaltes massifs à

varioles.

Nous n'avons pas remarqué de différence minéralogique majeure entre

ces catégories de métabasaltes. Ils sont surtout constitués d'un mélange

intime de chlorite et d'épidote avec des quantités variables d'albite, d'ac-

tinote, de carbonates, de sphène-leucoxène et d'opaques. La'principale

variation de ce faciès existe au niveau de la quantité relative de chlorite

et d'épidote. Nous y rencontrons deux types de chlorite: une à

biréfringence anormale brune, riche en Mçj et l'autre à biréfringence

anormale bleu-violacé, riche en Fe, (Albee, 1962). Ces métabasaltes ont

subi une carbonatisation parfois assez intense qui se traduit par la pré-

sence d'amygdules de carbonates.

Les varioles que l'on retrouve dans le métabasalte massif possèdent

un contact très irrégulier avec la matrice. Ce contact est le reflet d'u-

ne variation sensible du pourcentage relatif de chlorite et d'épidote, les

varioles sont largement dominées par de l'épidote très fine tandis que

la matrice comprend un fort pourcentage de chlorite.

L'assemblage ch1 orite-épidote-a1bite-actinote nous indique nettement

un métamorphisme régional au faciès schiste vert.

Métatufs basaltiques

Les métatufs basaltiques se retrouvent surtout au début de la zone

de transition le long du chemin menant au lac Waconichi. Ils montrent la

même minéralogie que les métabasaltes. Cependant nous y retrouvons une

alternance de bandes (max. -I mm) de carbonates avec des bandes (1-2 mm)

chloriteuses contenant quelques fragments de feldspath.

Métagabbros

Les métagabbros sont présents dans l'ensemble de la région en lentil-

les irrégulières dont la plus importante se situe dans la zone principale.

Le caractère essentiel des métagabbros est la présence d'actinote de 1 à

2 centimètres ce qui donne à l'ensemble une granulométrie légèrement plus

grossière. L'assemblage minéralogique est très semblable à celui des mé-

tabasaltes so it épidote-chlorite-actinote-albi te-carbonate-sphène.

25

L'amphibole p a r t i e l l e m e n t t r a n s f o r m é e en c h l o r i t e nous d o n n e une texture

blastoophitique avec des p l a g i o c l a s e s devenus des amas d'albite et d'épi-

d o t e , (planche V, A - B ) .

Dyke mafique

Ce dyke localisé dans la p a r t i e nord de la zone p r i n c i p a l e m o n t r e u n i -

quement une m i n é r a l o g i e s e c o n d a i r e c o m p r e n a n t de la c h l o r i t e et des carbo-

nates avec un mélange q u a r t z o - f e l d s p a t h i q u e c o n t e n a n t un peu de m i n é r a u x

o p a q u e s . La chlorite est en bandes irrégu1 ières, p a r a l l è l e s a la s c h i s t o s i -

té tandis que les carbonates sont en concentration x é n o m o r p h e s de d i m e n s i o n s

v a r i a b l e s (maximum O.k m m ) .

M é t a t u f acide

Le métatuf acide a été é t u d i é e x c l u s i v e m e n t dans la zone principale où

nous le retrouvons en bandes é t r o i t e s et irrégulières très finement litées.

Au niveau m i c r o s c o p i q u e il p r é s e n t e un a s s e m b l a g e très fin (<0.05 mm) de

q u a r t z , de feldspath, de micas blanc et de c h l o r i t e avec d e faibles q u a n t i -

tés d'épidote et de sphène. Nous y rencontrons des fragments de feldspath

ou de q u a r t z c o m p l è t e m e n t altérés ou recristallisés dont le pourcentage ne

dépasse jamais )S%- Ce métatuf présente toujours un litage minera logique

et/ou granulométrique de l'ordre du centimètre ou m o i n s (planche V I , A ) .

Une schistosité (S.) parallèle à S s'est d é v e l o p p é e donnant un a l l o n -

gement préférentiel aux reliques de f r a g m e n t s . Sur c e r t a i n s é c h a n t i l l o n s

nous pouvons observer le début d'une deuxième s c h i s t o s i t é . Ce f a c i è s , for-

tement a l t é r é , est traversé par de nombreuses veinules de q u a r t z et de

fei d s p a t h .

PLANCHE V 26

A Métagabbro à t e x t u r e b las tooph î t i que . BJ-35- Lecoeur de l ' a c t i n o t e (Ac) e s t de la c h l o r i t e , le p l a -g îoc lase es t un amas d ' é p i d o t e .

1 mm

1 mm

B Mêtagabbro à texture biastoophitique. BJ-N-12. Re-liques (noir) de plagioclase (épidote) dans de l'actinote ( A c ) .

PLANCHE V ! 27

A L i t a g e dans l e meta t u f a c i d e , B J - 1 6 . Notez l ' o r i e n t a -t i o n p r é f é r e n t i e l l e des f r a g m e n t s ( b l a n c ) .

0.1 mm

E L i tage granulométr ique avec granoclassement dans lemétatuf cherteux, BJ-2.

28

Métatuf cherteux

Le métatuf cherteux est composé d'une matrice quartzo-feldspathique

très fine (^0.05 mm) dans laquelle nous retrouvons des fragments de felds-

path (0.5-1-5 m m ) , et en quantité variable, mais jamais bien importante,

du quartz, de la chlorite, du micas blanc, du sphène-1eucoxène et des opa-

ques. Ce métatuf présente un litage granulometrique parfois accompagné

d'un granoclassement (planche Vi, B ) . Cette roche est aussi parcourue

par des veinules de quartz et de feldspath. De plus nous y retrouvons

des traces de minéralisation en pyrite, pyrrhotine, chalcopyrite et spha-

lerite. Ces sulfures sont disséminés ou encore concentrés dans les frac-

tures.

Métatufs feldspathiques

Les métatufs feldspathiques se retrouvent essentiellement dans la

partie nord de la région où ils constituent la presque totalité de la Forma-

tion de Waconichi. Ils présentent une matrice assez homogène, composée de

verre dévitrifié, représenté par des grains de quartz et de feldspath très

fins (<0.01 mm) (Planche X!, B ) . La matrice peut avoir subi une recristal-

lisation, légère ou importante, qui a parfois laissé des zones de granulo-

métrie plus grossière en bordure des phénocristaux. A quelques reprises

nous observons des contacts suturés et des débuts de polygonisat ion.

En plus des phénocristaux de quartz et de feldspath, nous retrouvons

des quantités très variables de micas blanc (0-40%), de chlorite (0-10%)

et de carbonates (0-15%) avec des traces de minéraux opaques, sphène-leuco-

xène, épidote et rutile.

29

Les phénocristaux constituent au maximum kQ% de la roche. Ceux de

feldspath (5~6 m m ) sont des plagioclases (An 25) plus ou moins idiomorphes.

De façon générale les bordures des grains sont irrégul ières tandis que

l'altération (damouritisat ion et séricitisat ion) varie d'un échantillon

à l'autre (planche V i l ) . Les phénocr i staux de quartz (0.5 mrn) sont en

général plus petits que ceux de feldspath. Leur forme est très variable

dénotant à l'occasion de très bons phénomènes de résorption allant jusqu'à

l'existence d'une couronne de résorption autour du c r i s t a l . Leur pourcenta

ge n'est jamais bien élevé.

Les analyses modales présentées au tableau 1 indiquent les faits sui-

v a n t s :

1) Le pourcentage des phénocris taux de feldspath est très variable

2) L'impossibilité de regrouper les différents pourcentages en di-

verses classes.

3) Le pourcentage des phénocristaux de quartz est très faible ( 0 - 7 % ) .

h) Une possibilité d'une relation inverse entre le pourcentage de

phénocristaux de feldspath et de q u a r t z .

La nature pyroclastique des métatufs feldspathiques est confirmée par

la présence de reliques d'échardes et de fragments de ponce. Nous observons

de façon régulière des formes comparables à celles retrouvées dans les tufs

récents (planches V I I I , IX, X, X I ) .

Les métatufs feldspathiques montrent toujours une forte schistosité

S, parallèle à SQ soulignée par l'orientation préférentielle de la chlorite

et du mica blanc.

PLANCHE V! I30

1 mm

1 mm

V a r i a t i o n du degré d ' a l t é r a t i o n des phénocr is taux def e l d s p a t h dans l e métatuf f e l d s p a t h i q u e .

A BRE-9, a l t é r a t i o n moyenne, l a bordure du c r i s t a l es tencore v i s i b l e .

B JRE-13-2, a l t é r a t i o n f o r t e , la bordure du c r i s t a l e s td i f f u s e .

TABLEAU 1

Analyses modales pour le metatuf feldspathique

Echant i1 Ion

JRE-12-

JRW-4-b

JRE-1O-

JRE-2^-

BRE-0.-

JRW-1-

JRW-2-

JRE-ii-

BJ-A-6-

JRVM-A-

JRE-7-

JRW-7-

JRW-6-A-

JRW-32-^-b-

BRE-3-

BJ-1 1-

JRE-1 3-2-

JRW-8-

BRE-9-

JRW-5-c-

PHENOCRISTAUX

Quartz %

2

3

2

7

k

3

k

k

0

0

1

5

2

1

0

1

3

2

3

1

Feldspath %

15

17

17

18

21

20

22

23

2k

25

25

28

30

31

31

33

36

36

38

ko

Matrice %

83

80

81

75

7f

77

lk

73

76

75

7̂

67

68

68

69

66

61

62

59

59

PLANCHE V

Comparaison I l l u s t r a n t le caractère pyroc las t ique du méta-tu f fe ldspath îque.

A BT-005: Fm Bishop, C a l i f o r n i e , t u f récent , fragment deponce.

B JRE-7; métatuf fe ldspath îque, extrémité d'une re) iquede fragment de ponce.

1 mm

PLANCHE IX33

1 mm

0.5 mm

Compara ison i l l u s t r a n t l e c a r a c t è r e py r o c ! as t i que du fné ta-t u f f e l d s p a t b i q u e .

A BT-003 : Fm B i s h o p , C a l i f o r n i e , t u f r é c e n t , écha rde t o u r -née a u t o u r d ' u n p h é n o c r i s t a l de q u a r t z .

B BRE-A: meta t u f f e l d s p a t h ï q u e , r e l i q u e d ' é c h a r d e , é t i r é ee t a p l a t i e .

PLANCHE X

1 mm

B 0.1 m m

' '' i

Comparai son i 1 1 us t rant îe caractère pyroci as tique du rné-t a t u f fe ldspathique.

A BT-002: Fm Bishop, C a l i f o r n i e , tu f récent, fragment deponce.

B JRE-18: meta tu f fe idspathîque, re l ique de fragment deponce.

PLANCHE XI35

0.5 mm

0.5 m m

Comparaison illustrant le caractère pyrociastique du me-ta tuf feldspathique.

A BT-003; Formation Bi shop, Californie. Tuf récent avecfragment de ponce aplati.

B BRE-4: Meta tuf feldspath i que , extrémi té d ' une re! i -que de fragment de ponce coincée entre lesphénocris taux de feldspath. Notez la ma-trice très fine entre les phénocristaux.

36

Métaporphyres à quartz et à feldspath

Les métaporphyres à quartz et à feldspath ont surtout été étudié dans

la zone principale où nous les retrouvons en masses homogènes aux contacts

irréguliers. ils comprennent des phénocristaux de quartz et de feldspath

baignant dans une matrice constituée d'une agglomération de petits grains

(<0.01 mm) de quartz et de feldspath. Dans la matrice nous avons des quan-

tités variables de mica blanc et de chlorite avec en plus des carbonates,

des minéraux opaques, du sphène-1eucoxène, de l'épidote et du zircon.

Les phénocristaux de quartz (1-10 mm) sont surtout idiomorphes et les

contacts avec la matrice sont en général très réguliers avec de nombreuses

évidences de résorption (planche XI ! ) . Les phénocristaux de plagioclase '

(An 20-25) sont dans l'ensemble plus petits (1.5 nim) que ceux de quartz

et présentent des formes de bâtonnets avec une tendance a l'agglomération.

L'altération des feldspaths est variable d'un échantillon à l'autre.

Les analyses modales (tableau 2) du métaporphyre indiquent:

1) Que le pourcentage des phénocris taux de quartz se divise en

deux classes 0-5% et 10-15%-

2) Que le pourcentage des phénocristaux de quartz est plus faible

que celui des phénocristaux de feldspath.

3) Qu'il n'y a aucune corrélation possible entre le pourcentage des

phénocristaux de quartz et de feldspath.

Au niveau de la pétrographie nous pouvons maintenant conclure que le

métatuf feldspathique et le métaporphyre a quartz et à feldspath sont des

lithologies bien différentes et non associables. Les principales observa-

tions nous permettant cette conclusion sont présentées au tableau 3-

PLANCHE XI

37

0.5 mm

A Métaporphyre à quartz et à fe ldspath, BJ-3- Phé nocrïs-t a l de quartz avec des formes de résorption dans une ma-t r i c e quar tzo- fe îdspathîque.

0.1

Vue d'ensemble d'un métaporphyre à quartz et à fe lds -path. Notez la grosseur des phénocris taux de quartzpar rapport à ce ! l e des phênocr i s taux de feldspath .Notez également l'homogénéité de la matr ice.

TABLEAU 2

Analyses modales pour le

metaporphyre à quartz et à feldspath

Echant i1 Ion

BJ-44-

BJ-9-

BJ-1-

BJ-N-9-

BJ-57-

BJ-A-20

BJ-l-A-

BJ-P-6-

BJ-6-

BJ-59-

BJ-5-

BJ-3-

PHENOCRISTAUX

Quartz %

3

k

3

3

it

k

5

6

1 1

13

\k

16

Feldspath %

30

43

36

3!

26

35

31

17

41

23

27

19

Matrice %

67

53

61

66

70

61

Sh

77

i+8

64

59

65

39

TABLEAU 3

Liste des principales observations microscopiques permettant de caracté-

riser le meta tuf feldspathique et le métaporphyre à quartz et à feldspath.

METATUF FELDSPATH I QUE

reliques d'échardes et de frag-

ments de ponce.

METAPORPHYRE

en général une matrice

homogène.

nombreuses zones de recristal-

lisation en bordure des phé-

nocr i staux.

certains échantillons ont

un pourcentage de phéno-

cristaux de quartz de beau-

coup supérieur au pourcen-

tage dans le métatuf felds-

path ique.

variation dans l'altération

des phénocris taux de felds-

path.

en général les phénocris-

taux de quartz sont plus

gros et ceux de feldspath

plus pet i ts.

en général beaucoup plus

schisteux avec une quanti-

té plus importante de mica

blanc.

GE0CHIM1E

Introduction

A la suite des analyses pétrographiques nous avons sélectionné vingt

et un échantillons pour fin d'analyse chimique. Les échantillons choisis

sont localisés sur la figure 6 et leur description est donnée en annexe.

Nous avons sélectionné huit échantillons pour le métatuf fe1dspathique,

sept pour le métaporphyre à quartz et a feldspath, trois pour le métabasalte

de la zone principale, deux pour le métatuf acide et un pour la principale

masse gabbroTque. Les résultats (en pourcentage poids d'oxydes) pour les

éléments majeurs sont donnés aux tableaux 4, 6, 8, 10, tandis que la norme

C. 1.P.W. pour chacun des échanti1 Ions paraît aux tableaux 5, 7, 3, 11.

Comme ce fut le cas pour la pétrographie notre attention s'est sur-

tout porté sur le métatuf fe1dspathique et le métaporphyre à quartz et à

feldspath qui constituent à e u x seuls la majorité des analyses.

Nous pouvons considérer que ce travail de géochimie comporte trois

a s p e c t s , premièrement une caracterisat ion chimique générale de nos litholo-

gies, deuxièmement, une comparaison spécifique des deux lithologies qui re-

tiennent le plus notre attention c'est-à-dire le métatuf fe1dspathique et

le métaporphyre à quartz et a feldspath et troisièmement, une comparaison

indicative par rapport à certaines analyses rencontrées dans la littérature.

FIGURE 6: LOCALISATION DES ÉCHANTILLONS ANALYSES POUR LES ÉLÉMENTS MAJEURES. LES NUMÉROS DES

ECHANTILLONS SONT DONNES À L'APPENDICE 2.

METAPORPH YRE A QUARTZ ET A FELDSPATH'. 7�13

METATUF ACIDE^ 5-«j

METAGABBROl 4

METATUF FELDSPATHIÛUE. 14-21

METABASALTE: I-3

TABLEAU

Analyses chimiques des métatufs fe ldspath iques {% poids)

42

Oxydes

SiO2

A 1 2 ° 3

Fe2°fMgO

CaO

Na20

K20

T i O 2

P2°5

MnO

TOTAL

A

F

M

NK

JRW-4-b(15)

66.97

15-02

8.47

2.35

1.45

3-41

1 .21

0.98

0.04

0.10

100.00

31.69

52.19

16.12

4.62

JRW-2(14)

68.31

16.88

4.09

0.97

2.07

4 . 5 8

2.61

0.37

0.09

0.03

100.00

60.74

31.06

8.20

7.19

BJ-12(21)

67.82

16.12

3-75

1.66

3.60

4.70

1.72

0.35

0.21

0.07

100.00

56.06

29.44

14.50

6.42

BRE-3(19)

70 .45

15-97

3 .33

1.16

2 . 0 6

4 . 4 6

2.11

0.32

0.09

0.05

100.00

61 .27

27.92

10.81

6.57

JRE-24(17)

70.39

14.17

4.36

0.58

3.85

4.39

1 .68

0.30

0.22

0.06

100.00

57-43

37,08

5.49

6.07

JRE-2(18)

66.40

15-91

4.99

0.77

5.16

4.93

0.85

0.57

0.33

0.09

100.00

52.38

40.64

6,98

5,78

JRE-8(16)

72.89

14.59

3.58

1.14

1.36

3.90

2.07

0.38

0.04

0.05

100.00

57.80

31.16

1 1 .04

�5,97

BRE-9(2 0)

68.26

16.83

4.36

1-99.

1 .08

5 .43

1.58

0.42

0.02

0.03

100.00

54.26

30.33

15.41

7.01

»= fe r t o t a lNK= Ma 0 + KO

A+ F+ M = 100%A- Na2O + K2

F= fer to ta lM= MgO

TABLEAU 5

M i. n éraux normatifs ÇÇ.I.P.W.) des meta tufs fel dspath iques ,

% cat ionique

43

Q

Or

An

Ab

C

Dl

He

En

Fe

Mt

11

Ap

JRW-4-b(15)

31.47

7.34

7-12

31 .45

6 .23

6.67

5-57

2.65

1 .40

0.09

JRW-2(14 )

23-56

15.48

9-72

41 .29

3.26

2.69

1.33

1.96

0.52

0.19

BJ-12(21)

22.06

10.18

16.52

42.28

0.53

4.59

0-99

1-93

0.49

0.44

BRE-3(19)

28.20

12.53

9.68

40.25

3-09

3.22

0.47

1.91

0.45

0. 19

JRE-24(17)

27.84

10.06

14.20

39-97

1.32

1.65

0.96

1 .20

1 .90

0.42

0.47

JRE-2(18)

21 .62

5-07

18.94

44.66

1.95

1 .82

1.17

1 .09

2. 18

0.80

0.70

JRE-8(16)

35-17

12.40

6.58

35-50

3.94

3.19

0.62

1-99

0.54

.0.08

BRE-9(20)

22.68

9-30

5.21 .

48.56

4.64

5-47

1-52

1 -99

0.58

0.04

44

TABLEAU 6

Analyses chimiques des métaporphyres à quar tz e t à

f e l d s p a t h , {% po ids)

S Î O 2

A12°3

Fe2°3

MgO

CaO

Na20

K20

TiO2

P 2° 5

MnO

TOTAL

A

F

M

NK

BJ-1(7)

73.57

15.67

2.21

0.58

0.59

4.54

2.56

0.25

0.02

100.00

73-37

20.63

5-99

7.10

BJ-3(8)

72.19

15- 16

2.70

0.90

1.58

5.32

1.78

0.30

0.05

0.02

100.00

68.09

23.28

8.63

7.10

BJ-6(q)

68.99

17-31

5-92

0.55

1 .'64

3-23

1.65

0.59

0.06

0.06

100.00

45-40

49.49

5.12

4.88

BJ-44(12)

70.15

16.08

3.03

0.86

3-51

3.11

2.49

0.51

0.20

0.06

100.00

60.97

29.66

9-36

5-60

BJ-59(n)

73.75

15.25

2.83

0.60

0.36

5/80

1.09

0.28

�

0.04

100.00

68.66

25-36

5.98

6.89

BJ-20(10)

74.84

14.41

2.55

0.49

1.11

4.47

1 .84

0.24

0.02

0.03

100.00

69.39

25.22

5.39

6.31

BJ-23(11T

71.73

15.30

2.74

0.73

2.39

4.48

2.17

0.31

0.11

0.04

100.00

67-55

25.03

7.42

6.65

* = Fer to ta lNK= Na 0 + KO

A+F+M = 100%A = Na20 + K2

F = fer t o ta lM = MgO

45

TABLEAU 7

Minéraux normatifs (C.I.P.W.) les métaporphyres à quartz

et à feldspath, {% cationique)

Q

Or

An

Ab

C

Di

He

En

Fe

Fa

Fo

Mt

Hm

11

Ap

BJ-1

(7)

32.79

15.19

2.94

40.95

4.78

__

--

1.61

- -

- -

- -

0.51

0.88

0.35

- -

BJ-3(8)

27-64

10.51

4.51

47-76

1.89

- -

- -

2.48

- -

- -

- -

1.30

0.39

0.42

0.10

BJ-6

(9)

36.09

9-99

7.94

29.73

8.25

- -

- -

1.56

- -

- -

- -

2.23

- -

0.84

0.13

BJ-44(12)

32.28

14.95

16.37

28.38

2.62

- -

- -

2.41

- -

- -

- -

1.23

0.60

0.72

0.43

BJ-59(13)

31.64

6.44

1.79

52.06

4.23

- -

- -

1.66

- -

- -

- -

1.70

0.10

0.39

- -

BJ-20(10)

36.25

10.98

5-43

40.54

3.41

- -

�

1.37

- -

- -

- -

1 .28

0.37

0.34

0.04

BJ-23

(11)

29-33

12.90

11 .21

40.48

1.65

- -

- -

2.03

- -

__

- -

1 .40

0.34

0.43

0.23

46

TABLEAU 8

Analyses chimiques du métatuf acide de la zone p r i n c i p a l e , {% p o i d s )

O x y d e s

sio2

A12°3

F e2°3*

MgO

CaO

Na2O

K20

TiO2

P2°5

MnO

TOTAL

A

F

M

NK

BJ-14(5)

74.34

15.08

2.53

0.70

0.31

4.85

1.89

0.28

0.02

100.00

69-38

23-42

7.21

6.74

BJ-40(6)

69-58

14.84

3-32

1.11

3-85

5.22

1.50

0.29

0.23

0.06

100.00

62.14

27.60

10.26

6.72

* = fer totalNK= Na20+ K20

AtF+M = 100%A= Na20 + K20F= fer totalM= MgO

TABLEAU 9

Minéraux normatifs (C.I.P.W.) du metatuf acide de la zone

principale (pourcentage cationique).

kl

Q.

Or

An

Ab

C

Di

He

En

Fe

Mt

Hm

1 1

Ap

BJ-14(5)

34.62

11 .22

1.55

43-76

4. 93

0

0

1 .94

0

1 .Qk

0.56

0.39

0

BJ-40(6)

23-17

8.87

12.65

kl. 92

0

3-35

0.63

1.39

0.26

1.87

0

0.40

0.48

TABLEAU 10

Analyses chimiques des métabasaltes et métagabbro de la

zone principale, {.% poids).

Oxydes

s i o 2

A12°3

Fe2V

MgO

CaO

Na20

K20

TiO2

P2°5

MnO

TOTAL

A

F

M

NK

BJ-51(3)

50.37

13.86

18.39

5-23

6.72

2.74

0.13

2.15

0.25

0.16

100.00

1 1 .67

67.07

21 .26

2.87

BJ-4(1)

50.80

13-91

16.75

6.36

8.17

1.58

0.12

1.77

0.32

0.13

100.00

7.36

65.09

27-5A

1.70

BJ-18(2)

51.05

14.63

15-65

4.56

9.40 �

2.21

0.13

1.75

0.37

0.25

100.00

11.17

67.06

21.77

2.34

BJ-35(4)

49.41

17.03

1 1 .21

8.37

9-58

2.68

0.20

0.97

0.38

0.17

100.00

13.51

47.22

39.26

2.88

'� = fer t o ta lNK = Na 0 + K2

A+F+M = 100%A = Na20 + K2

F = fer t o t a l 'M = MgO

TABLEAU 11

Minéraux normatifs (C.I.P.W.) des métabasaltes et du méta-

gabbro de la zone principale (% cationique).

49

Or

An

Ab

Di

He

En

Fe

Fa

Fo

Mt

1 1

Ap

BJ-51(3)

5-45

0.81

26.37

25-80

2.68

2.84

13.81

14.63

0

0

3.94

3.14

0.55

BJ-4

(1)

8.89

0.74

31.98

14.87

3.67

2.98

16.57

13-48

0

0

3-53

2.58

0.70

BJ-18(2)

7-69

0.80

30.99

20.76

6.01

6.21

10.17

10.50

0

0

3-51

2.55

0.81

BJ-35(4)

0

1.19

34.07

24.22

6.41

2.61

16.00

6.50

1.23

3.04

2.58

1.36

0.80

50

C e p e n d a n t , avant de c o n s i d é r e r c h a c u n d e c e s a s p e c t s , nous d-evons

p r é c i s e r que les lithologies a n a l y s é e s ont subi l'influence du m é t a m o r p h i s m e

et de l'altération du fond m a r i n . De ce f a i t , les résultats des a n a l y s e s

ne reflètent pas n é c e s s a i r e m e n t la c o m p o s i t i o n o r i g i n e l l e de ces r o c h e s .

C l a s s i f i c a t i o n c h i m i q u e

L ' é l a b o r a t i o n s u c c e s s i v e de d i v e r s d i a g r a m m e s nous permet de s i t u e r

p r o g r e s s i v e m e n t nos é c h a n t i l l o n s par r a p p o r t a u x g r a n d s d o m a i n e s de c l a s s i f i -

c a t i o n . La p r o c é d u r e u t i l i s é e e s t c e l l e d é c r i t e par Irvine et Baragar

( 1 9 7 1 ) - Le premier d i a g r a m m e c o n s i d é r é est celui de la somme des a l c a l i n s

( N a _ 0 + K ) en fonction de la s i l i c e (SiO ) , f i g u r e 7- Nous r e m a r q u o n s c l a i -

rement 1 ' a p p a r t e n a n c e de n o j é c h a n t i l l o n s au chônip s u b a l c a l i n près de ia li-

m i t e du champ a l c a l i n . Par la s u i t e , nous p a s s o n s à un d i a g r a m m e A F M (figu-

re 8) pour l'ensemble des a n a l y s e s . Nous o b s e r v o n s a l o r s n e t t e m e n t que les

m é t a b a s a l t e s et le m é t a g a b b r o sont dans le d o m a i n e t h o l é i i t i q u e t a n d i s q u e

les roches felsiques sont dans le d o m a i n e cal coalca1 in. De p l u s , il faut no-

ter q u e nous n'avons aucun é c h a n t i l l o n de roches i n t e r m é d i a i r e s c o m m e les

a n d é s i t e s . Nous remarquons é g a l e m e n t sur ce d i a g r a m m e que le m é t a t u f f e l d s -

p a t h i q u e et le m e t a p o r p h y r e à q u a r t z e t à f e l d s p a t h p o s s è d e n t c h a c u n un échan-

tillon a n o m a l i q u e . Ces é c h a n t i l l o n s n e s e r o n t pas c o m p t a b i l i s é s lors du

calcul de la m o y e n n e des a n a l y s e s pour c e s l i t h o l o g i e s . Le p r o c h a i n d i a g r a m -

m e est celui de l'indice de c o l o r a t i o n en f o n c t i o n de la c a l c i c i t é du p l a g i o -

c l a s e , (figure 9 ) � Ce d i a g r a m m e p e r m e t de d o n n e r un n o m c h i m i q u e à nos échan-

t i l l o n s , ainsj nous a v o n s une c o m p o s i t i o n b a s a l t i q u e p o u r les m é t a b a s a l t e s

et le m é t a g a b b r o , une c o m p o s i t i o n d a c i t i q u e pour la m a j o r i t é du m é t a t u f

f e l d s p a t h i q u e , une c o m p o s i t i o n qui v a r i e de d a c i t i q u e a r h y o l i t i q u e pour le

m e t a p o r p h y r e à q u a r t z et à f e l d s p a t h , et f i n a l e m e n t pour les deux é c h a n t i l -

lons du m é t a t u f a c i d e , une c o m p o s i t i o n d a c i t i q u e e t une c o m p o s i t i o n r h y o l i -

tique (fi gure 1 0 ) .

oCL

Oo"Z

/ Mac Donald, 1968

O metatuf feldspathique® metaporphyreLJ metatuf acide

A. metabasalteA metagabbro

champ alcalin

. . . . . . i .. i i

1

;

/ A .

/y

//

/ no

o

champ jubalcalin

�

i i i � - i .

1 0 20 30 4 0 50 60 7 0 80 9 0

SiO%poid5

FIGURE 7: D IAGRAMME NA O * K O SUR S I O POUR U' ENSEMBLE DES ANALYSES2 2 2

52

Fe O * FeO2 3 A métatuf feldspathique

métaporphyre

r~] metaluf acide

A métabasalte

/ \ mêtagabbro

(Irvine & Baragar,i97i)DOMAINE

THOLEIITIOUE

DOMAINE CALCO-ALCALIN

N a O t KO MgO

FIGURE 8: DIAGRAMME A FM POUR L' ENSEMBLE DES ANALYSES. A NOTER LES

DEUX ÉCHANTILLONS ANOMAL IQU ES ", L ' UN DE METATUF FELDSPATHIQUE

L AUTRE DE METAPORPHYRE À QUARTZ ET À FELDSPATH.

C

70

60

SO �

40

30

10

oAV

metatuf feldspathiquemetaporphyre

metabasaltemetagabbro

A

basalte

A

/�

, andésite

/ andésite/

' \' \

\

\

y

y

/

t holei i t ique

yy

yy

yy

yy ,y y

y dacite ^

' O /

(Q O"' fhyolite

00 80 70 60 50 40

calcicite do plagioclase

30 20 10

FIGURE 9: DIAGRAMME INDICE DE COLORATION/ CALCICITE DU PLAGIOCLASE

PROPOSE PAR IRVINE ET BARAGAR, I97i.

_o

70

eo

80 -

4 0

ti 30

"0C

1 0

El metatuf acide

basalte

/

s* andésite

\

\

yy

y

y

a n d e i i 1 o

y

/

/

t l i o l o i i l i q u e

yy

yy

yy

y'' dacite y

s

m /m / rhyolite

90 80 70 60 50 40 30

calcicile du plagioclase

20 10

FIGURE 10: DIAGRAMME INDICE DE COLORATION / CALCICITÉ DU PLAGIOCLASE

PROPOSÉ PAR I R V I N E ET B A R A G A H , 1971.

55

Comparaison chimique du métatuf feldspathique et du métaporphyre à quartz

et à feldspath.

L'examen du diagramme AFM (figure 1 1 ) , nous permet de constater que

nous sommes en présence de deux classes bien distinctes. Le métaporphyre

à quartz et à feldspath étant plus riche en alcalin. Nous ne devons pas

oublier que le métaporphyre a également une plus haute teneur en silice

que le métatuf feldspathique. Il est donc logique de considérer que ces

deux lithologies peuvent être différentes, ce qui confirme l'étude de ter-

rain et l'étude pétrographique.

Comparaison générale

Nous pouvons diviser en deux ce troisième aspect du travail de géochi-

mie. Tout d'abord en considérant les métabasaltes et en second lieu, les

métatufs feldspathiques et les métaporphyres à quartz et à feldspath.

Métabasa1 tes

La figure 12, nous montre un diagramme AFM de comparaison entre des

métabasaltes de la zone principale et différentes analyses prises dans la

littérature (tableau 1 2 ) . Il nous apparaît clairement que les métabasaltes

de la zone d'étude sont plus riches en fer par rapport aux métabasaltes du

canton de Richardson, (Boudreault, 1 9 7 7 ) , ainsi que par rapport aux métaba-

saltes de la Formation de Gilman de la région de Chibougamau (Al lard, 1976)

et des métabasaltes de la Province du Supérieure (Goodwin, 1 9 7 7 ) . Le fait

que les métabasaltes de la zone principale soient légèrement enrichis en

fer et que nous ayons dans la même zone de métabasaltes massifs à varioles,

attire notre attention sur une étude de Gélinas et al (1976) portant sur

les laves variolitiques archéennes de la ceinture volcanique d'Abitibi.

56

Fe O + FeO2 3

r\ métatufs feldspathiques

méfoporphyres

(Irvine & Baragar, 1971)DOMAINE

THOLEIITIQUE

DOMAINE CALCO-ALCALIN

MgO

FIGURE U'. DIAGRAMME AFM DE COMPARAISON ENTRE LE MÉTATUF FELDSPATH IQUE

DE I_A FORMATION DE WACONICHI ET I_E METAPORPHYRE À QUARTZ ET

À FELDSPATH.

57

Fe O+ FeO

0ZONE D ETUDE

RICHARDSON

$ CHIBOUGAMAU

V SUPERIEURE

(Irvine & Baragar.1971)

DOMAINE

THOLEIITIQUE

DOMAINE CALCO- ALCALIN

N a2 + K O MgO

FIGURE 12: DIAGRAMME AFM DE COMPARAISON POUR LA MOYENNE DES ANALYSES

DU METABASALTE DE LA ZONE PRINCIPALE.

-METABASALTE DU CANTON DE RlCHARDSON , BoUDREAULT, 1977

-METABASALTE DE LA FORMATION DE GlLMAN DANS LA REGION DE

C H I B O U G A M A U , A L L A R D , 1976.

-META3.A SS.TE DE LA P R O V I N C E DU SUPERIEURE, GoODWIN, 1977.

58

TABLEAU 12

Analyses chimiques moyennes

Oxydes

SÎO2

A12O3

Fe2O3

FeO

MgO

CaO

Na20

K20

TiO2

P2°5

MnO

TOTAL

A

F

M

NK

Metabasaltes

51-49

14. 34

3-39

12.36

5.46

8.21

2.21

0.13

1 .92

0.31

0.18

100.00

9-94

66.88

23.18

2.34

Metabasa1 tesG iIman

49-25

lit.79

2.77

9-67

� 6.78

9.72

2.49

0.28

1 .23

0.15

0.20

97-33

12.60

56.57

30.83

2.77

Metabasa1 tesG iIman

Richardson

50.45

15-56

2.92

9-73

6.24

.9-11

2.55

0.36

1.42

0.30

0.20

98.84

13-35

58.03

28.62

2.91

Metabasaltesau supérieu-re

J- J- J-

51.5

15.4

2.81

9.14

6.50

9-32 '

2.60

0.49

1.15

0.19

0.22

99-32

14.34

55.48

30.18

3.09

A+F+M = lA = Na20 + K20F = fer totalM = MgO

NK - Na20 + K20Al lard, 1976Boudreault, 1977Goodwin, 1977

59

Les analyses de ces laves variolitiques (tableau 13) montrent un enrichis-

sement en fer dans le champ tholéiitique (figure 13) et permettent de pro-

poser un champ de lacune de miscibilité sur un diagramme triangulaire

SiO -CaO+MgO+TiO + FeO-Na 0+K 0 Al 0 , (figure ]k). Nos analyses de méta-

basaltes non variolitiques se situent près de la limite de ce champ de la-

cune de miscibilité. M serait donc intéressant d'effectuer l'étude géochi-

mique des laves variolitiques de la zone principale afin d'en connaître les

caractéristiques tant du côté de la matrice que des varioles.

Métatuf feldspathique et metaporphyre à quartz et à feldspath

A l'aide d'un diagramme-AFM (figure 15) nous pouvons comparer ces deux

lithologies avec des analyses de lithologies semblables rencontrées dans �

la littérature (tableau 14). Nous voyons très bien que les échantillons du

métatuf feldspathique et du metaporphyre a quartz et à feldspath sont plus

alcalins que les metarhyolites de la Formation de Waconichi dans la région

de Chibougamau (Al lard, 1976) et également par rapport aux métarhyolites et

méta-andésites de la Province du Supérieure (Goodwin, 1977). De plus nous

pouvons constater que le metaporphyre a quartz et à feldspath se situe près

de certains échantillons des métatufs acides de la Formation de Blondeau

(Al lard, 1976).

A la suite de ce travail de géochimie, nous constatons que le metapor-

phyre à quartz et à feldspath se distingue nettement du métatuf feldspathi-

que. Un pourcentage en silice plus élevé de même qu'une plus forte propor-

tion du total des éléments alcalins permet de considérer le metaporphyre

comme une lithologie bien particulière et différente du métatuf feldspathi-

que.

60

TABLEAU 13

A n a l y s e s c h i m i q u e s p o u r l e s é l é m e n t s m a j e u r s p o u r l e s

l a v e s v a r i o l i t i q u e s a r c h é e n n e s . ( G é l i n a s e t a l , 1976 , p . 221)

S Î O 2

A12°3

Fe2O3

FeO

MgO

CaO

Na20

K20

TiO2

P2°5H20+ S+ co2

NK

A

F

M

73-21B

60.80

13.85

2.73

7-63

3.52

8.38

1.78

<0.01

1.17

0.15

3-55

1.78

11.37

66.15

22.48

72-161

69.37

11 .61

2.86

5.79

1.53

7.00

1.62

<0.01

1.51

0.24

2.82

1.62

13-72

73-27

13-01

72-416-D

71-90

10.29

1.87

5-59

0.12

6.94

1.76

<0.01

1.33

0.21

3-98

1.76

18.84

79-88

1.28

72-163-A

65-70

11.53

3.22

10.08

2.09

3.2-1

2.23

0.01

1.66

0.28

2.94

2.24

12.70

75-44

1 1 .82

72-163-B

65.96

12.30

2.01

10.75

0.90

3.78

2.24

0.01

1.64

0.25

3.10

2.25

14.14

80.20

5.66

72-163

61 .22

12.64

2.60

14.62

1.44

2.62

2.60

<0.01

1.90

0.37

4.76

2.60

12.23

81.00

6.77

A+F+M = 100%A = Na20 t K20F = f e r t o t a lM = MgO

NK = Na 0 + KO

61

Fe O + FeO2 3

{Irvine & Baragar,i97i)

N a O t KO2 2

MgO

FIGURE I3: DIAGRAMME AFM POUR LES LAVES VARIOLITIQUES ARCHEENNES.

L E S ANALYSES SONT TIRÉES DE G E L I N A S ET AL', 1976.

62

SiO

C o O + M g O + I FeO + TiO No O + K O + AI O2 2 2 3

FIGURE 14: DIAGRAMME TIRÉ DE GÉLINAS ET AI_. , 1976, ILLUSTRANT LE CHAMP

PROPOSÉ DE LACUNE DE MISC1B1LITE.

1 VARIOLES

2 LAVES VARIOLITIQUES

3 MATRICE DES LAVES VARIOLITIQUES

4 METABASALTES DE LA ZONE D 'ÉTUDE

63

fe O + FeO METAPORPHYRE

METATUF FELDSPATHIQUE

CHIBOUGAMAU

METADACITE

METARHYOLITE

BLONOEAU

(Irvine &. Baragar,i87i)

DOMAINE

THOLEIITIQUE

Na O + KO2 2

MgO

FIGURE I5: DIAGRAMME A FM DE COMPARAISON POUR LES MOYENNES DES

ANALYSES DU METATUF FELDSPATHIQUE ET DU METAPORPHYRE À

QUARTZ ET À FELDSPATH.

-METARHYOLITE DE LA FORMATION DE W A C O N I C H I DAMS LA REGION

DE C H I B O U G A M A U , A L L A R D , 1976.

-METADACITE ET METARHYOLITE DE LA P R O V I N C E DU SUPERIEURE

GOODWIN, 1977.

- METATUF DE LA FORMATION DE BLONDEAU DAWS LA RÉGÎON DE

CHIBOUGAMAU, A L L A R D , 1976.

TABLEAU 14

Moyenne des analyses chimiques pour les différentes lithologies {% poids)

et analyses individuelles de la P'n de Blondeau

Dxydes

SÎO2

A12°3

Fe2°3

FeO

MgO

CaO

Na20

K20

TiO2

Metapor-phyre

72.76

15-32

1.77

O.83

O.69

1.59

A.62

1.99

0.31

Metatuffelds-pathi-que

69-47

15.82

1.89

1 .96

1.18

2.75

4.64

1.80

0.39

Metarhyo-1 i te * FmWacon ichi

71-93

12.93

1 .02

2.69

1.15

1.72

5.11

1 .02

0.35

Metarhyo-1 i te **Super i eu-re

75-3

13.9

0.92

2.05

0.80

O.96

4.00

2.36

0.31

Metada-c i te Su-per i eure

68.7

15.3

1.23

3.36

1.91

3.M

4.30

1.57

0.54

MetatufBlon-deau

*

75.02

14.51

0.75

2.26

1.04

0.23

3.72

1.74

0.27

MetatufBlon-deau

74.04

13-70

0.83

2.48

1.48

0.76

3.56

2.26

0.48

MetatufBlon-deau

A

74.30

15.10

0.61

1.84

1.85

1.25

1.95

1.38

0.20

MetatufBlon-deau

75.55

11.40

0.54

1.03

0.53

1.75

5.10

1.38

0.26

TABLEAU 1*» (suite)

Oxydes

PAMnO

TOTAL

A

F

M

NK

Metapoi�phyre

0.09

0.03

100.00

68.01

24.86

7.13

6.61

Metatuffelds-path i-que

0. 14

0.05

100.00

57.10

32.52

10.38

6.44

Metarhyo-1 i te A FmWacon ich i

�

0.03

97.95

55.78

33-76

10.1*6

6.13

Metarhyo-1 i te **Super ieu-re

0.13

0.06

100.79

62.78

29.32

7.90

6.36

Metada-cite Su-per ieure

0.18

0.10

100.30

47.46

37.10

15-44

5.87

MetatufBlon-deau

0.16

0.04

99.74

57.4

31.6

10.9

5.46

MetatufBlon-deau

i'

0.10

0.02

99-71

54.8

31.2

13.9

5.82

MetatufBlon-deau

--

0.03

98.51

43.6

32.1

24.2

3-33

MetatufBlon-deau

0.07

0.04

99-65

75-5

18.3

6.1

6.48

A+F+M = 100%

A = Na20 + K2

F = fer total

M = MgO

NK = Na 0 +

Al lard, 1976

Goodwin, 1977

CONCLUSION

Le passage de la Formation de Waconichi à la Formation de Gilman est

caractérisé par une zone de transition formée par l'alternance de métatufs

feldspathiques et de métabasaltes ou métatufs basaltiques.

Lors du travail sur le terrain dans la partie supérieure de la zone

de transition nous avons observé que le métaporphyre à quartz et à feldspath

possédait des contacts discordants avec les métab.asal tes de la Formation de

Gilman. Nous avons illustré à la figure 5 quelques-unes de ces relations

d iscordantes.

Au niveau de la pétrographie, nous avons cherché à caractériser toutes

les lithologies rencontrées en mettant l'accent sur le métatuf feldspathi-

que et le métaporphyre a quartz et à feldspath. C'est ainsi que nous avons

fait ressortir le caractère pyroclastique du métatuf feldspathique en notant

la présence de reliques d'échardes et de fragments de ponce. Ce caractère

pyroclasti que associé à d'autres observations données au tableau 3 permet

de différencier le métatuf feldspathique et le métaporphyre à quartz et à

feldspath.

Par l'étude géochimique nous avons tout d'abord voulu connaître la

composition des diverses lithologies. De cette façon nous nous sommes ren-

dus compte que les métabasaltes à la base de la Formation de Gilman mon-

traient un enrichissement en fer. Par la suite, une comparaison entre le

67

métatuf feldspathique et le métaporphyre à quartz et à feldspath a montré

qu'il existe peu d'affinité entre ces deux lithologies. Le métaporphyre

à quartz et à feldspath possédant un plus fort pourcentage de SiO_ et une

plus forte teneur en éléments alcalins.

Nous pouvons donc dire que le métaporphyre à quartz et à feldspath

est un faciès intrusif plus jeune que les métabasaltes à la base de la For-

mation de Gilman et qu'il n'est en aucun point comparable au métatuf felds-

pathique de la Formation de Waconichi. 11 apparaît aussi clairement que le

métaporphyre n'a joué aucun rôle dans l'évolution de la zone de transition

entre les Formations de Waconichi et de Gilman.

Les analyses de métatuf rhyolitique de la Formation de Blondeau que

nous avons rapportées à la figure ]h, montrent que certains échantillons

de ce métatuf pourraient être comparés avec le métaporphyre. Ceci nous �

amène à considérer l'hypothèse selon laquelle le métaporphyre pourrait être

dérivé des conduits nourriciers du deuxième cycle volcanique acide de la ré-

gion représentée par la Formation de Blondeau (figure 16). L'anisotropîe

des types de roches dans la zone de transition entre la Formation de Waconi-

chi et la Formation de Gilman ayant créé une zone de faiblesse favorisant

la mise en place du métaporphyre.

La présence de métabasaltes à varioles associés à des métabasaltes ri-

ches en fer est un point intéressant qui n'a pas été traité de façon parti-

culière. Il serait donc souhaitable de continuer l'étude des métabasaltes

en regard de la géochimie, de la minéralogie et de la texture des métabasaltes

63

^SiSl^Si^^MiSSSlSS^IsiS^M

g^.U-l PORMATION DE OILMAN

FORMATION DE WACONICHI

AB: SURFACE ACTUELLE

FORMATION DE BLONDEAU

MÉTAPORPHYRE À QUARTZ ET A FELDSPATH

r 300 m

ÉCHELLE VERTICALE APPROXIMATIVE!

�-0

FIGURE 16: ILLUSTRATION DE L' HYPOTHÈSE SUR L' ORIGINE DU MÉTAPORPHYRE A

QUARTZ ET À FELDSPATH.

69

à v a r i o l e s . De p l u s , i l s e r a i t d ' u n g rand i n t é r ê t d ' a p p r o f o n d i r l a compa-

r a i s o n e n t r e l e métaporphyre à q u a r t z e t à f e l d s p a t h e t l e s roches f e l s i -

ques de la Format ion de B londeau .

REFERENCES

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71

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STOCKWELL, C.H., 1968 - Geochronology of Stratified Rocks of the CanadianShield. Can. Jour, o f Earth Ses., Vol. 5, pp. 693-698.

APPENDICES

I- Correspondance des numéros d'échantillons analysés

il- Description des échantillons analysés

73

APPENDICE I

Correspondance des numéros d'échantillons analysés

MEMOIRE TERRAIN

BJ-1 BJ-P-1-76

BJ-l-A BJ-1-76

BJ-2 JB-C-2-76

BJ-3 � BJ-N-3-76

BJ-k BJ-^4-76

BJ-5 BJ-5-76

BJ-6 BJ-MUT-6-76

BJ-9 BJ-MUT-9-76

BJ-11 BJ-A-11-76

BJ-12 BJ-A-12-76

BJ-14 BJ-14-76

BJ-1 6 BJ-16-76

BJ-18 BJ-18-76

BJ-20 BJ-2O-76

BJ-23 BJ-23-76

BJ-35 BJ-35-76

BJ-4O BJ-40-76

BJ-kk BJ-44-76

BJ-51 BJ-5J-76

BJ-57 BJ-57-76

APPENDICE I (su i te )

BJ-59 BJ-59-76

BJ-A-6 BJ-A-6-76

BJ-A-20 BJ-A-20-76

BJ-N-9 BJ-N-9-76

BJ-N-12 BJ-N-12-76

BJ-P-6 BJ-P-6-76

BRE-2 BRE-26-2

BRE-3 . BRE-09-3

BRE-H BRE-26--H

BRE-9 BRE-26-9

JRE-2 JRE-16-2

JRE-4 JRE-38-i»

JRE-7 JRE-38-7

JRE-8 JRE-38-8

JRE-IO JRE-38-IO

JRE-12 JRE-38-12

JRE-13-2 JRE-13-2

JRE-18 JRE-38-l8b

JRE-24 JRE-38-24

JRW-1 JRW-31-l

JRW-2 JRW-32-2

JRW-4b JRW-18-itb

JRW-5c JRW-32-5c

75

APPENDICE I ( s u i t e )

JRW-6a JRW-18-6a

JRW-7 JRW-18-7

JRW-8 JRW-18-8

JRW-32-^b JKW-32-itb

76

APPENDICE I

Description des échantillons de Géochimie

(Les numéros entre parenthèses réfèrent à la figure 6)

Métabasaltes et métagabbro de la zone principale

BJ-4 (1): canton Roy, quart nord-est

C'est une roche à granulométr ie très fine (<0.1 mm) constituée d'un

mélange de -.hlorite, d'ép^ote, de feHsp-th, <*�= sphSns et de carbonates.

Il y a aussi présence de quelques opaques.

BJ-18 (2): canton Roy, quart nord-est

Ce métabasalte comprend surtout un mélange (80%) de chlorite et

d'épidote (0.4 mm). Le reste (20%) se distribue entre le plagioclase,

les carbonates, le sphène et les opaques.

BJ-35 (4): canton Roy, quart nord-est

Nous avons 70% de la roche qui est constituée d'un mélange d'épido-

te et de chlorite avec en quantité variable du plagioclase, du sphène,

des carbonates et des opaques. L'amphibole (20%, 0.3 mm) est partielle-

ment transformé en chlorite et forme avec des reliques de plagioclase

(10%) une texture blastoophitique.

77

BJ�51 (3): canton Roy, quart nord-est

C'est une roche homogène constituée d'un fin mélange (0.01 mm) de

chlorite, de feldspath, de carbonates, d'opaques, de sphène et d'épidote

avec quelques petits grains (0.1 mm) de quartz. Il y a quelques rares

amygdules de carbonates et de chlorite.

Metatufs acides de la zone principale

BJ-1^ (5): canton Roy, quart nord-est

Le feldspath, le mica blanc, la chlorite, l'épidote, le sphène et

les opaques forment un mélange très fin (< 0.01 mm) montrant ur,°. sch'sto-

sité avec un début de crénulation. Nous avons un' litage minéralogique

et un très léger litage granulométrique.

BJ-J+O (6): canton Roy, quart nord-est

C'est une roche bien schisteuse avec 5% de fragments de roche (max.

1.5 cm, f eldspath-ép i dote-sphène) dans une matrice très fine (<0.01 mm)

comprenant surtout du mica blanc avec un peu de chlorite.

Métaporphyres à quartz et à feldspath

BJ-1 (7): canton Roy, quart nord-est

La roche comporte 25% de phénocristaux de quartz (10%) et de plagio-

clase (15%). Le quartz est de granulométrie assez constante (2-3 mm) et

se présente en grains euhédraux non fracturés parfois résorbés. Le pla-

gioclase, légèrement altéré, est souvent idiomorphe (bâtonnets) et de

granulométrie un peu plus faible que le quartz. La matrice (70%) est

très homogène et est constituée d'un agrégat micro-cristallin quartzo-

feldspathique incluant quelques bâtonnets de mica blanc légèrement orien-

tés. Nous avons de la chlorite (5%) distribuée dans l'ensemble de la ro-

che avec en trace de 1'épidote, du sphène-leucoxêne et des opaques (héma-

tite).

BJ-3 (8): canton Roy, quart nord-est

La matrice (70%) est assez homogène et se compose d'un agrégat quart-

zo-feldspathique (0.01 mm) recoupé par des bandes irrégulières de mica

blanc et de chlorite. Les phénocristaux (25%) sont de deux types: 10%

de quartz et 15% de feldspath. Ceux de quartz sont fracturés avec des

évidences de résorbtion, ils sont peu nombreux mais relativement grossiers

(1.5 cm). Nous avons également des carbonates (3%), du sphène-leucoxène

(1%) et des opaques (1%).

BJ-6 (9): canton Roy, quart nord-est

C'est un agrégat de grains très fins (0.01 mm) de quartz et de

feldspath qui constitue la matrice (k0%) dans laquelle nous retrouvons

de la chlorite (8%) en plages xénomorphes d'orientation préférentielle au-

tour des phénocristaux. Il y a 50% de phénocristaux: quartz (10%) et

plagioclase (k0%). Le quartz est légèrement fracturé et de forme assez

arrondie (2 mm). Le plagioclase est légèrement altéré et a une granulomé-

trie de 1 à 1.5 mm. Le reste de la roche comprend du mica blanc (1%),

des carbonates (1%) et en trace de 1'épidote et du sphène-leucoxène

79

BJ-20 (10): canton Roy, quart nord-est

Les phénocristaux (15%) comprennent du quartz (6%) et du plagiocla-

se (9%). Le quartz montre un début de fracturation avec parfois des Indi-

ces de résorption; sa granulométrie varie de 1 à h mm. Le plagiociase,

de granulométrie plus fine que le quartz (0.5-1 mm) est moyennement altéré

(chlorite-épidote-carbonates). La matrice (70%) est un agrégat micro-

cristallin ( 0.01 mm) quartzo-feldspathique contenant des petits bâtonnets

de mica blanc d'orientation irrégulière. La chlorite est assez importante

avec 15% du total de l'échantillon. Nous avons également des traces de

sphène-leucoxène et d'opaques.

BJ-23 ( H ) : canton Roy, quart nord-est

Nous avons 15% de phénocristaux dont 5% de quartz et 10% de plagio-

clase. Le quartz (max. 8 mm, min. 3 mm) montre une bonne résorption de

même qu'une extinction ondulante; les plus petits grains sont euhédraux.

Le plagioclase est assez altéré, de grosseur moyenne (1-1.5 mm) il a par-

fois tendance à l'agglomération (k mm). La matrice (72%) est très homo-

gène et se présente comme un agrégat (< 0.01 mm) quartzo-feldspathique com-

portant un réseau très régulier de mica blanc ayant une très légère orien-

tation préférentielle. La chlorite compte pour 8%, les carbonates 3%,

les minéraux opaques 2% et en trace: sphène-leucoxène et zircon.

BJ-kk (12): canton Roy, quart nord-est

Les phénocristaux (35%) comprennent 10% de quartz et 25% de plagio-

clase. Le quartz (max. k.S mm, moy. 2-3 mm) montre une certaine fractura-

tion, de l'extinction ondulante et des indices de résorption. Le plagio-

clase (max. 3 mm, moy. 1 mm) possède fréquemment des macles, une altération

80

moyennement développée (chlorite-mica blanc) de même qu'une tendance

à l'agglomération. La matrice (55%) est un agrégat (< 0.01 mm) quartzo-

feldspathïque assez homogène avec de fines paillettes de mica blanc mon-

trant une très légère orientation préférentielle. Le dernier 10% comprend

très majoritairement de la chlorite avec des quantités variables de mica

blanc, de sphène-leucoxène et de minéraux opaques.

BJ-59 (13): canton Roy, quart nord-est

La matrice compte pour 70% de la roche et est composée d'un agrégat

(<0.01 mm) de quartz et de feldspath avec un peu de mica blanc. Il y a

25% de phénocristaux dont 15% de quartz et 10% de feldspath. Le quartz

(max. I cm) montre de bons exemples de résorption. Il est fracturé et

montre une extinction ondulante. Les phénocristaux de plagioclase ont

tendance à l'agglomération. Ils sont moyennement altérés et souvent ma-

clés. La chlorite (5%) est surtout interstitielle avec des traces de mi-

néraux opaques.

Métatufs feldspathiques de la Formation de Waconîchî

JRE-2 (14): canton Richardson, demie est

La matrice (50%) est un agrégat de petits (0.01 mm) grains de quartz

et de feldspath recristallisés. Il y a 25% de phénocristaux dont 24% de

plagioclase (max. 2 mm, moy. 0.5 mm) damourïtisé et \% de quartz (1 mm).

Le mica blanc est assez important (12%) et se retrouve en bandes irrégu-

lières soulignant la schistosité. Le reste de l'échantillon est composé

de carbonates (5%), de chlorite (6%) et de minéraux opaques (2%).

81

JRW-4-b (15): canton Richardson, demie ouest

La matrice (50?) est un agrégat de petits grains (< 0.01 mm) de

quartz et de feldspath recristallisés dans lequel nous retrouvons de la

chlorite {5%), du mica blanc (3%), des carbonates (k%), des minéraux opa-

ques (2?) et du sphène-1eucoxène (1?) . Il y a deux types de phénocristaux:

de quartz (5?, 0.5~l mm) et de feldspath (30?, max. 0.5 mm) damouritisé.

JRE-8 (16): canton Richardson, demie est

La matrice (80?) est un agrégat de petits grains (0.01-0.02 mm)

quartzo-feldspathiques montrant des évidences de recristallisation avec

des zones de début de polygonisat ion recoupées par des bandes irrégulières

de mica blanc. Les phénocristaux sont peu nombreux (5?) et comprennent

2? de quartz (0.1 mm) et 3? de plagioclase (max. 0.8 mm) légèrement damou-

ritisé. Nous avons également de la chlorite (10?), des carbonates (3?),

des minéraux opaques (2?) et du rutile en trace.

JRE-24 (17): canton Richardson, demie est

La matrice (45?) est un agrégat micro-cristallin de grains de quartz

et de feldspath montrant un début de recristallisation. Les phénocristaux

(25?) comprennent 10? de phénocristaux de quartz (max. 3 mm, moy. 1 mm)

et 15? de phénocristaux de plagioclase légèrement damouritisé (max. k.S mm,

moy. 1 m m ) . Le mica blanc est en bandes irrégulières (20?) qui soulignent

très bien la schistosité. Le reste de l'échantillon donne des carbonates

(5?), de la chlorite (3?), des minéraux opaques (2?) et des traces d'épi-

dote et de sphène-1eucoxène.

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JRW-2 (18): canton Richardson, demie ouest

La matrice (35%) comprend des petits grains (<0.01 mm) quartzo-felds-

pathiques avec lesquels nous retrouvons de la chlorite (10%), du mica

blanc (3%), des minéraux opaques (2%) et des traces de sphène-leucoxène.

Les phénocristaux de plagioclase sont assez nombreux (30%, max. 2 mm,

moy. 1 mm) et fortement damouritises. Les phénocristaux de quartz (5%)

sont en général de la même dimension que ceux de plagioclase.

BRE-3 (19): canton Richardson, demie est

Les phénocristaux (33%) sont de dimensions assez uniformes (1-2 mm).

Les phénocristaux de plagioclase constituent presqu'à eux seuls (32%)

la totalité de phénocristaux, le 1% qui reste est comblé par les phéno-

cristaux de quartz. La matrice (50%) est composée de petits grains (< 0.01

mm) de quartz et de feldspath aux contacts suturés. Nous avons également

du mica blanc (9%) allongé suivant la schistosité, de la chlorite (5%),

des veinules de carbonates (2%), des minéraux opaques (1%) et de l'épidote

en trace.

BRE-9 (20): canton Richardson, demie est

Les phénocristaux (33%) comprennent presqu'exclusivement du plagio-

clase équigranulaire (1-2 mm) partiellement damouritisé; il y a quelques

(2) phénocristaux de quartz (1 mm). La matrice qui forme 50% de la roche

est constituée d'un agrégat de petits grains (<0.01 mm) de quartz et de

feldspath aux contacts suturés. Nous retrouvons également 9% de mica

blanc, 5% de chlorite, 2% de veinules de carbonates, 1% de minéraux opa-

ques et des traces d'épidote.

BJ-12 (21): canton Roy, quart nord-ouest

Les phénocristaux (30%) se distribuent en 5% de phénocristaux de

quartz (0.5 -1 mm) et 25% de phénocristaux de plagioclase (0.5-1 mm) avec

une damouritisation assez développée. Il y a 50% de matrice où-l'on re-

trouve un mélange de petits grains de quartz, de feldspath et de mica

blanc, ce dernier sous la forme de petits bâtonnets montrant une orienta-

tion préférentielle. Les carbonates sont assez important (15%) mais ils

sont essentiellement concentrés dans des veinules. Le reste de l'échantil-

lon comprend 3% de chlorite et 2% de minéraux opaques.